physik-chimie

TP : Séparation et identification d’espèces chimiques par chromatographie

Le but de ce TP est de mettre en oeuvre une technique permettant d’identifier des espèces chimiques grâce à leurs propriétés physiques.

Le terme chromatographie vient du grec chroma (couleur ) et graphein (écrire). A l’origine cette technique servait à séparer les pigments végétaux colorés. Elle a été découverte par hasard par le botaniste russe Michael Tswett en 1903. Alors qu’il filtrait une solution de feuille vertes sur la craie , il observa la formation de bandes colorées correspondant chacune à une espèce chimique.

I Chromatographie des colorants de quelques bonbons

1) Protocole expérimental.

-Préparer la cuve à chromatographie en y versant du mélange eau-alcool sur une hauteur d’environ 1,0 cm.

-Sur une feuille de papier Whatman , prise dans le sens de la hauteur, tracer un trait fin au crayon à papier à 1,5 cm du bord inférieur. Ce trait est appelé la ligne de dépôt. Marquer très légèrement sur

ce trait la place des 4 dépôts pour que ceux-ci soient régulièrement espacés et éloignés de 1 cm du bord.

-A l’aide d’une pipette pasteur, déposer une goutte de chacun des échantillons (il faut y déposer suffisamment de colorant tout en gardant de petites taches) dans l’ordre suivant : bonbon bleu , bonbon vert , bonbon jaune et bonbon rouge puis sécher.

-Suspendre le papier de façon à ce que le papier trempe environ de 0,5 cm dans l’eau. On dit qu’on procède à une élution.

-Quand l’eau est montée sur environ 5 cm, enlever le papier de la cuve , marquer le niveau maximum atteint par l’eau et sécher.

                                                             -Le résultat obtenu s’appelle un chromatogramme.

2) Quelques informations

La chromatographie fait intervenir deux phase distinctes :

une phase fixe :

l’adsorbant et une phase liquide mobile :

l’éluant

3) Exploitation

a)Faire un schéma détaillé du chromatogramme avant et à la fin de l’élution.

b) Dans cette chromatographie quel est l’éluant ? Quel est l’adsorbant ?

c)Que se passe-t-il lorsque l’éluant dépasse la ligne de dépôt ?

quelques indices : D’après les fabricants le bonbon vert contient le colorant jaune ( E104) et le colorant bleu (E133) , le bonbonrouge contient un colorant ( E120) , le bonbon bleu contient le colorant bleu(E133) et le bonbon jaune contient le colorant jaune (E104) .

d) Qu’est devenue la tache du colorant vert ? Justifier alors le titre « séparation d’espèces chimiques par chromatographie » .

e) Comparer les hauteurs parcourues par le jaune du bonbon jaune et par le jaune du bonbon vert. Donner les codes correspondants

f) Comparer les hauteurs parcourues par le bleu du bonbon bleu et par le bleu du bonbon vert . Donner les codes correspondants.

g) Le colorant rouge contient-il plusieurs espèces chimiques? ( à justifier) En déduire les codes correspondants.

h) Une chromatographie permet d’identifier des espèces chimiques par comparaison . Expliquer.

II Chromatographie de l’huile essentielle de lavande

Lors de l’hydrodistillation , nous avons obtenu de l’huile essentielle de lavande. L’aspect de cette huile ne nous permet pas de savoir si elle contient une ou plusieurs espèces chimiques. Nous allons donc réaliser la chromatographie de cette huile. Cependant pour mener à bien cette expérience il va falloir utiliser un nouvel éluant et un nouvel adsorbant.

L’adsorbant utilisé cette fois-ci est une plaque de ccm. Cette plaque est très fragile et il faut éviter de la toucher avec les doigts.

C’est une feuille de papier aluminium recouverte d’une fine couche de silice.

L’éluant sera un mélange de solvants organiques.

1) protocole expérimental

*préparation de la cuve : le niveau au fond de la cuve doit être de 5 à 8 mm. L’atmosphère de la cuve doit être saturée en vapeur

d’éluant. Il faut donc placer un rectangle de papier filtre, mouillé par l’éluant, contre la surface intérieure de la cuve et bien fermer la cuve.

*Plaque de ccm : sur la ligne de dépôt placer dans l’ordre trois points A,B et C. En A déposer une goutte de linalol , en B une goutte

d’acétate de linalyle et en C une goutte d’extrait de lavande. Bien sécher la plaque avant élution, procéder à l’élution , tracer le front du solvant et sécher la plaque.

*Révélation : Les taches n’étant pas colorées, il faut procéder à une révélation. Plonger la plaque horizontalement et rapidement dans une solution de permanganate de potassium (face silice du coté de la solution) puis sécher. Entourer les taches avec un crayon

à papier.

2) Exploitation
a)Quel est le rôle de la révélation ?

b) Schématise le chromatogramme après cette révélation.

c) Que peux tu en déduire par rapport à la composition de l’huile essentielle de lavande ? (à justifier)